Yumuşak doku mühendisliği uygulamaları için 3 boyutlu yazıcı teknolojisiyle polimer kompozit üretimi ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMİNE BÜŞRA TERZİ
Danışman: SÜMEYYE CESUR SATIÇ, OĞUZHAN GÜNDÜZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doku mühendisliği, yeni dokuların oluşmasını takip eden hücre yapışması, çoğalması sürecini uygun 3 boyutlu mikro ortamına adapte ederek hasarlı dokuların yenilenmesi ve yeniden yapılandırılmasını incelemektedir. Bu alanda birçok sentetik, doğal, inorganik, organik malzemeler kullanılarak doğal hücre dışı yapıyı taklit eden yapay biyomalzemeler çeşitli metodlarla üretilmektedir. Bu çeşitli metodlar ile üretilen yapay biyomalzemeler arasında üç boyutlu yazıcı yöntemleri kullanılarak üretilen yara örtüleri çalışmaları bulunmaktadır. 3 boyutlu yazıcı yöntemleriyle üretilen yara örtüleri çalışmalarında kullanılacak olan biyomalzemelerin toksik olmayan, biyolojik olarak uyumlu, biyolojik olarak parçalanabilen, uygun mekanik ve termal özelliklere sahip olmasıyla birlikle kullanılacak üretim yöntemine uygun özelliklere sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada farklı karışım oranlarında Sodyum aljinata ek olarak kullanılacak Polivinil alkol ve Xanthan Gum polimerlerinin, üç boyutlu yazıcı teknolojisi ile üretilen kompozit biyomalzemenin mekanik, termal ve biyolojik özelliklerine olan etkileri incelenecektir. Sodyum aljinat (SA) toksik olmayan, biyolojik olarak uyumlu ve biyolojik olarak parçalanabilen doğal bir polimerdir. İyi basılabilirliğe sahiptir. Doku mühendisliği alanlarında üç boyutlu (3D) baskı için oluşturulan karışımlarda sıklıkla kullanılmasının nedeni budur. Fakat, saf SA hidrojel kararsız mekanik özelliklere sahiptir. Yara örtüsü iskelesinde kullanılacak sodyum aljinatın mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için polivinil alkol polimeri katkı olarak kullanılacaktır. PVA bazlı hidrojeller; hidrojen bağı oluşturmak üzere kolayca uyarılabilen birden fazla hidroksil grubu içermekle birlikte düşük maliyet, düşük toksisite, yüksek mekanik mukavemet, mükemmel biyouyumluluk ve kimyasal stabilite özelliklerine sahip olmakla birlikte diğer taraftan mekanik olarak yeterince esnek değildir ve sıklıkla kırılganlık gösterir. Bu nedenle PVA, hidrojellerin gerekli özelliklere sahip olması için sıklıkla diğer polimerlerle kombinasyon halinde kullanılır. XG, hidroksil, karboksil ve diğer fonksiyonel gruplar açısından zengindir ve bu onu PVA ile etkileşime girme yeteneğine sahip bir polimer haline getirirken aynı zamanda biyolojik olarak da uyumludur. Buna ek olarak XG polimeri, negatif yüklü karboksil grupları sayesinde inflamatuar yanıtlarda yüksek azalmalar oluşturabilme ve fibroblast yapışmasında etkili olarak bakteri üremesini inhibe etme özelliklerine sahiptir. İyi basılabilirlik için sodyum aljinat, mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için polivinil alkol, esneklik, iyi yapışma ve hücre canlılığı için ise xanthan gum polimerlerinin farklı oranlardaki kombinasyonlarının 3D yazıcı yöntemiyle üretilmesi ve çeşitli metodlarla analiz edilmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışmasında, 3 boyutlu yazıcı yöntemi kullanılarak sodyum aljinat, polivinil alkol ve xanthan gum polimerlerinin çeşitli oranlardaki kombinasyonları üretilmiş ve bir dizi karakterizasyon yöntemleriyle analiz edilmiştir. Üretilen kompozit numunelerinin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için UTM (Universal Test Makinesi), termal özelliklerinin belirlenmesi için DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre), iskelelerin yapısındaki bağların analiz edilmesi için FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi), üretilen iskelelerin biyolojik uyumluluğunu test etmek için in vitro sitotoksisite, malzemenin hidrofilik özellikleri için şişme–degradasyon, morfolojik özelliklerinin analiz edilmesi için ise SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) yöntemleri kullanılmıştır.